Polilaktitin polimerleşme entalpisinin DFT-B3LYP yöntemi ile hesapsal olarak belirlenmesi
Proje no. 21513 · Durum: Kapanmış · 2020
Özet
Biyobozunur ve biyouyumlu özelliklere sahip olması nedeniyle popüler olan polilaktit; doku mühendisliği, ambalaj, cerrahi iplik, ilaç salınımı gibi alanlarda kullanım alanı bulmaktadır. Polimerleşmenin termodinamik özellikleri, monomer yapısının polimerleşme üzerindeki etkisinin anlaşılmasında önemlidir. Entropinin, polimerleşme tepkimesi boyunca azalmasından dolayı, sistemin istemli ya da istemsiz yönde ilerlemesinde belirleyici faktör polimerleşme entalpisi olacaktır. Literatürde polimerleşme entalpisinin ardışık sayılı monomer içeren oligomer yapılarının entalpi değişimi değerlerinden hesaplanabileceği yer almaktadır. Ancak, bu oligomer yapı boyutlarının artışı olası konformer sayını üstel olarak artırdığı için polimerleşme entalpisinin hesapsal olarak belirlenmesini neredeyse imkânsız hale getirmektedir. Bu çalışmada temel amaç, polilaktitin farklı tekrarlanan birime sahip yapılarının en kararlı geometrilerinin konformasyon analizleri yerine benzetimli tavlama (simulated annealing) yöntemi ile elde edilmesidir. Tekrarlanan birim sayısı 1-5’e kadar olan oligomerlerin konformasyon analizlerinden (MMFF94) elde edilen yapılar ile benzetimli tavlama yönteminden elde edilen geometrik yapılar B3LYP/6-31G+(d,p) yöntemi kullanılarak optimize edilmiştir. Optimum yapıların potansiyel enerji yüzeyinde minimum olup olmadıkları harmonik frekans analizi ile doğrulanmıştır. Her iki yöntemin sonuçları karşılaştırılarak benzer geometrilerin elde edilip edilmediği değerlendirilmiştir.